摘要：对羟基苯丙酮酸双加氧酶(HPPD)抑制剂近年来因其高活性和低抗性风险成为了除草剂领域的研究热点。喹唑啉二酮被证明是一类具有潜力的骨架结构,为了继续发挥该骨架的优势,在前期工作的基础上,结合已有的构效关系研究结果,设计并合成了30个新型含喹唑啉二酮结构的吡唑类HPPD抑制剂,其结构均经过了高分辨质谱(HRMS)、核磁共振氢谱(^(1)H NMR)和碳谱(^(13)C NMR)的表征。酶水平和活体活性测试结果表明,大部分目标化合物展现出了与对照药剂喹草酮相当甚至更优异的酶抑制活性。温室除草活性测试结果表明,目标化合物对6种供试杂草均有一定的生长抑制作用,特别是化合物9-28,在有效成分150 g/hm^(2)剂量下,对6种杂草的防治效果均在80%以上,其中对稗草和马唐的防治效果达100%。最后,培养了代表性化合物9-28与拟南芥HPPD的复合物晶体结构,从分子层面说明了该类抑制剂与靶标的结合模式,也为后续该类抑制剂的开发提供了一定的分子基础和设计思路。

摘要：乙酰羟酸合成酶(Acetohydroxyacid synthase,AHAS)是一类重要的除草剂靶标,但是靶向AHAS的抑制剂是所有除草剂类型中抗性最为严重的一类,因此设计具有反抗性的AHAS抑制剂显得尤为必要.本工作基于前期低抗性AHAS抑制剂结构,利用“构象柔性度分析”的设计策略合理增加分子柔性,设计并合成了13个含“双氧桥”结构的嘧啶水杨酸类抑制剂.目标分子均经过氢谱(1H NMR)、碳谱(13C NMR)和高分辨质谱(HRMS)确证.酶水平活性结果显示,部分化合物对P197L突变体表现出了微摩尔水平的抑制作用,特别是2-((4,6-二甲氧基嘧啶-2-基)氧基)-6-(2-氟-4-硝基苯氧基)-4-甲基苯甲酸(6l)对P197L突变体表现出了良好的反抗性.盆栽除草活性结果表明,个别化合物对抗性杂草播娘蒿具有一定的除草活性,其中2-((4,6-二甲氧基嘧啶-2-基)氧基)-6-(2-氟苯氧基)-4-甲基苯甲酸(6b)在150 g ai/ha浓度下,对敏感生物型播娘蒿和抗性播娘蒿均达到80%的除草防效,具有进一步深入研究的价值.

摘要：功能化的6-芳基水杨酸片段广泛地存在于各种天然产物以及活性分子中.在基于杂草抗性的分子设计中,6-芳基取代的水杨酸衍生物作为反抗性乙酰羟酸合成酶抑制剂的关键药效团发挥着至关重要的作用.在前期工作中,探索了两种策略可以合成6-芳基取代水杨酸片段,但不能有效地实现在6-芳基水杨酸片段母核结构中的底物多样化.因此,通过微波辅助的Suzuki偶联反应,成功合成了多取代的6-芳基水杨酸片段.这一方法具有反应时间短、反应收率高等优点,并且实现了底物多样化,为后期合成具有反抗性乙酰羟酸合成酶抑制剂奠定了基础.

摘要：为寻找新型乙酰羟酸合成酶(EC2.2.1.6,AHAS)抑制剂以克服由靶标突变(P197L突变)所引起的杂草抗性问题,利用"构象柔性度分析"策略设计、合成了一系列烷氧基取代的嘧啶水杨酸衍生物.其中, 9个化合物对P197L突变型AHAS的抗性倍数(RF值)均小于等于1,在酶水平上具有良好的反抗性.特别是2-((4,6-二甲氧基嘧啶-2-基)氧基)-6-(2-氟乙氧基)苯甲酸(5l),被进一步确定为该系列最有效的反抗性AHAS抑制剂(RF=0.31),不仅与氯磺隆(RF=2060)和双草醚(RF=4.57)相比抗性程度大幅降低,并且对野生型At AHAS和P197L突变体的抑制活性均达到了亚微摩尔水平,优于双草醚.此外,在150gai/ha的施用剂量下,2-((4,6-二甲氧基嘧啶-2-基)氧基)-6-(2-(甲氧基)乙氧基)苯甲酸(5a)、2-((4,6-二甲氧基嘧啶-2-基)氧基)-6-(3-(甲氧基)丙氧基)苯甲酸(5f)、2-((4,6-二甲氧基嘧啶-2-基)氧基)-6-(2-氟乙氧基)苯甲酸(5l)和2-((4,6-二甲氧基嘧啶-2-基)氧基)-6-(2,2-二氟乙氧基)苯甲酸(5m)对敏感型和抗性(P197L-AHAS)播娘蒿同时表现出优异的除草活性.值得注意的是,即使在最低剂量37.5 g ai/ha下,化合物5l对这两种杂草的除草防效仍超过85%,表现出良好的活体反抗性,具有深入研究的价值.